對高壓電網(wǎng)繼電保護運行的研究

陳俞志

（靈川供電公司，廣西 桂林 541200)

0 引言

在未來的一段時間內(nèi)，經(jīng)濟發(fā)展運勢良好，對外貿(mào)易會持續(xù)增加，這就對國內(nèi)的相關(guān)生產(chǎn)提出了新的要求。作為電力行業(yè)是所有產(chǎn)業(yè)有效運作的動力源，這就使得電力行業(yè)的生產(chǎn)負荷加大，那么在大量的高壓電的供應當中，供電電路的安全問題需要大家高度關(guān)注。

1 高壓電網(wǎng)繼電保護性能所必備的條件性能

1.1 可靠性

作為確保繼電保護正常運行的重要基礎條件，高壓電網(wǎng)繼電保護裝置的配置方式、設備安裝調(diào)試的質(zhì)量水平以及繼電保護裝置本身的技術(shù)性能，都是影響高壓電網(wǎng)在運行過程中繼電保護可靠性的主要因素。為了逐步掌握設備運行規(guī)律，并不斷提高繼電保護人員的運行維護水平,就必須對繼電保護設備出現(xiàn)的各種故障進行及時、全面的統(tǒng)計，除了繼電保護人員自己發(fā)現(xiàn)的故障應及時統(tǒng)計外，還必須及時統(tǒng)計變電站運行值班人員發(fā)現(xiàn)的故障。

1.2 選擇性

為實現(xiàn)選擇性的接地保護動作要求，故障發(fā)生在同一點時，必須保證相鄰上下級元件的保護裝置的靈敏度和動作時間配合的同時性。在220～500kV線路的縱聯(lián)保護方面，選擇性保護是后備保護工作的一項重點要求，為適應如下情況：

1）在較大過渡電阻故障發(fā)生時，由于靈敏性不足致使故障線路本身的縱聯(lián)保護不能得到立即啟動，則切除故障必須由其后備保護動作執(zhí)行，從而在相鄰元件間引起后備保護的無選擇性誤動作。

2）在某一線路上當下一級元件故障時，最臨近故障點的斷路器因故不能及時切除，轉(zhuǎn)由相鄰近的上一級線路的后備保護動作負責執(zhí)行操作時，電源與負荷在系統(tǒng)中占有較大比例的容量，受端系統(tǒng)與其相連接，一旦故障切除因故未能及時進行而影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，那么必將導致全局性的故障發(fā)生，因此我們不難發(fā)現(xiàn)受端系統(tǒng)切除故障快速動作的重要意義。

1.3 速動性

1）縱聯(lián)保護、接地保護瞬時段、相間保護和相電流速斷間的協(xié)同動作，是快捷性繼電保護的基礎。此外，電流速斷與瞬時段在后備保護中的獨特作用同樣不容忽視。

2）在其未釀成事故之前就要及時分析，制定對策。對能立刻消除的故障，立刻組織安排人員消缺；對不能立刻消除的故障,進行再次分析,制定補救措施，并認真做好事故預想。一旦故障切除因故未能及時進行而影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，那么必將導致全局性的故障發(fā)生，因此我們不難發(fā)現(xiàn)受端系統(tǒng)切除故障快速動作的重要意義。目前，兩套縱聯(lián)保護裝置被安裝在了這些線路中，其中母線差動保護同樣也是不容忽視的。

3）從全局角度出發(fā)，對于與高壓電網(wǎng)相接的供電便器，應以符合系統(tǒng)穩(wěn)定性要求為依據(jù)，設置其低壓母線和配出線路的切除故障時間。智能電網(wǎng)的本質(zhì)就是對能源實現(xiàn)兼容利用以及對相關(guān)綠色能源的替代，智能電網(wǎng)需要對開放的系統(tǒng)進行相關(guān)的創(chuàng)建以及對共享的信息模式進行建立，并在此基礎上，對電力系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合分析以及營運管理優(yōu)化的電網(wǎng)。

2 高壓電網(wǎng)的自動重合閘方式

2.1 單相重合閘可較好的使用在聯(lián)系不緊密的220kV線路與330～500kV線路中。重合閘時間一般設置為：

1）通常以傳輸最大功率情況中所需求的重合閘時間為最佳設置標準，一旦設定通常不再做變更。

2）保持系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性要求是在以成功的重合閘為依托的前提下，則在單回線上的快速單相重合閘應在0.5s左右。

2.2 不附加故障條件的三相重合閘宜采用在聯(lián)系緊密的220kV受端系統(tǒng)線路中。先重合閘在經(jīng)檢查無電壓的一側(cè)，該側(cè)通常為沖擊系統(tǒng)和大機組作用較小的一側(cè)，另一側(cè)合閘需以檢測線路和母線電壓同步為條件。5～10s為重合閘最佳時間段，大于等于10s是相對于靠近大機組的線路而言的。

2.3 由主系統(tǒng)到終端地區(qū)線的重合閘可采用以下方式：

1）解列點應設在地區(qū)與主系統(tǒng)聯(lián)絡的恰當位置，發(fā)生故障時，通過繼電保護動作手電側(cè)的解列斷路器將與其跳開，檢電壓的一般三相重合閘在主系統(tǒng)側(cè)實現(xiàn)。

2）單相重合閘。在主系統(tǒng)故障相先切除時，選相跳閘通過簡單的相低電壓元件等來實現(xiàn)，不能重合或者故障多相時，則動作于解列。

3 繼電保護性能在重合閘過程中體現(xiàn)

3.1 無條件都給予必要保證的

（1）線路故障已消除的，能夠重合成功。（2）線路上故障為消除重合時，瞬時三相與故障線路必須永久跳開。

3.2 在330～500kV線路上，應保證包括單相重合閘在內(nèi)的整個重合閘過程中，瞬時跳閘應在發(fā)生在任何期間的任一單相或多相再故障中得以實現(xiàn)。故障信息與新型繼電保護技術(shù)對故障信息的研究和充分利用是發(fā)掘繼電保護新原理的基礎，而計算機在繼電保護中的應用為充分利用故障信息提供了技術(shù)手段。

3.3 對220kV線路采用單相重合閘的，瞬時跳閘在重合成功后再故障時應保證實現(xiàn)；此外，全過程選擇性跳閘必備在兩健全相故障時。

3.4 在重合閘過程中，如果相鄰線路故障，允許實現(xiàn)重合閘線路的繼電保護無選擇性跳閘，但宜在可能條件下縮短無選擇動作的范圍。

4 發(fā)展對策

4.1 建立高壓電網(wǎng)繼電保護通信一體化

GPS應用于高壓電網(wǎng)繼電保護技術(shù)時，電網(wǎng)通過從GPS接收機取得精確時間和同步脈沖信號，實現(xiàn)時鐘統(tǒng)一和同步采集，使得全國電網(wǎng)時間實現(xiàn)了真正的統(tǒng)一GPS接收機所發(fā)出的兩種時間信號，時間和同步誤差小于2μs，使得高壓電網(wǎng)繼電保護中的通信時間大大減少，進而有利于通信一體化的建立。

4.2 智能化神經(jīng)電網(wǎng)

神經(jīng)電網(wǎng)出現(xiàn)之前，電力系統(tǒng)就已經(jīng)采用了大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)分為正常運行和不正常運行兩大類。如果作為訓練的話，需要通過BP算法修改網(wǎng)絡參數(shù)確保輸入一定時能夠有期望的輸出。神經(jīng)電網(wǎng)出現(xiàn)以后，根據(jù)現(xiàn)場的具體運行情況現(xiàn)場學習，有利于提高ANN內(nèi)存知識總量。綜合比較發(fā)現(xiàn)，全波數(shù)據(jù)窗建立的神經(jīng)電網(wǎng)的準確性要比半波數(shù)據(jù)窗建立的神經(jīng)電網(wǎng)準確性高，因此高壓電網(wǎng)多采用全波數(shù)據(jù)窗建立的神經(jīng)電網(wǎng)進行保護。

4.3 加大投入，更新設備

在電力企業(yè)當中，為了保證繼電保護裝置的安全，關(guān)于供電網(wǎng)絡的檢驗工作是必不可少的。供電網(wǎng)絡檢驗工作的質(zhì)量優(yōu)劣和繼電保護裝置運行過程中的故障發(fā)生頻率有直接關(guān)系。所以，以保證設備安全作業(yè)的為前提，適時對繼電保護裝置進行更換，同時要優(yōu)化供電網(wǎng)絡系統(tǒng)以保障每個回路中都有充足的保護整定時間。所以，對于繼電保護裝置，必須對其進行定期的校驗，并且在校驗的過程中要做到逐個檢驗和嚴格按照檢驗程序檢驗。

5 結(jié)語

繼電保護技術(shù)與科技通行，高壓電網(wǎng)中繼電保護裝置的發(fā)展確實保障了供電網(wǎng)絡的平穩(wěn)運行。但是繼電保護裝置的功能有很大的局限性，所以要對其進行深入的研究，讓繼電保護裝置向著數(shù)據(jù)處理和通信方向發(fā)展以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的資源共享，為電力企業(yè)的綜合發(fā)展提供研究材料。

[1]孫浩然,田業(yè).二次系統(tǒng)跨安全區(qū)數(shù)據(jù)傳輸方法及其在負荷預測中的應用[J].電網(wǎng)技術(shù),2011(06).

[2]趙安國,樊陳.變電站繼電保護通用定值交換格式[J].電力系統(tǒng)自動化,2011(4).